EES：结构可控的石墨烯电催化剂用于高性能H2O2合成

无金属碳材料已成为两电子氧还原反应（ORR）制备过氧化氢（H₂O₂）的高性能、高性价比催化剂。

近日，佐治亚理工学院Seung Woo Lee，Marta C. Hatzell，韩国能源研究院Joonhee Kang发现具有可控氧和缺陷构型的3D皱缩石墨烯可用于电催化ORR以高效合成H₂O₂。

文章要点

1）具有最佳缺陷结构和氧官能团的皱缩石墨烯电催化剂在0.05~0.7 V（与可逆氢电极相比）的宽电位范围内表现出92~100%的H₂O₂选择性，在碱性介质中0.65 V时，获得了158 A g^-1的高质量活性。此外，皱缩的石墨烯催化剂在0.4 V（vs.RHE）下表现出较高的473.9 mmol g_cat^-1 h^-1的H₂O₂生成速率和46 h以上的稳定性。

2）研究人员利用密度泛函理论（DFT）计算，通过OOH和O吸附强度之间的标度关系揭示了官能团和缺陷位在双电子ORR途径中的作用。

这项研究建立了高效合成H₂O₂的功能化碳催化剂的结构-机理-性能关系。

参考文献

Kyungbin Lee, et al, Structure-Controlled Graphene Electrocatalysts for High-Performance H₂O₂ Production, Energy Environ.Sci., 2022

DOI: 10.1039/D2EE00548D

https://doi.org/10.1039/D2EE00548D